2023-2024屆一輪復習新人教版 第九章第2講　閉合電路的歐姆定律 學案

第2講閉合電路的歐姆定律

梳理必備知識回歸教材

［填一填］回顧基礎

一、電源的電動勢和內(nèi)阻

1.電動勢

⑴定義:非靜電力所做的功與所移動的電荷量之比。

⑵計算:在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負極移送

到正極所做的功,E="。

q

2.內(nèi)阻：電源內(nèi)部也存在電阻，內(nèi)電路中的電阻叫內(nèi)電阻,簡稱內(nèi)阻。

二、閉合電路的歐姆定律

L閉合電路的歐姆定律

(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi)、外電路的電

阻之和成反比。

⑵公式:1=*(只適用于純電阻電路)。

R+r

⑶其他表達形式。

①電勢降落表達式:E=U外+U內(nèi)或E=U外+宜。

②功率表達式：IE=IU+Fr。

2.路端電壓與負載的關系

⑴一般情況:U=IR=A?R=J,當R增大時,U增大。

7R+r1+-----

R

(2)特殊情況。

①當外電路斷路時?，1=0,U=Eo

②當外電路短路時,I短=∣,U=Oo

三、電路中的功率

1.電源的總功率

⑴任意電路：P怠=IE=IU外+IU內(nèi)=P出+P內(nèi)。

(2)純電阻電路:P總=「(R+r)=異。

----------------R+r

2.電源內(nèi)部消耗的功率

P內(nèi)=Vr=IU內(nèi)=P?-P出。

3.電源的輸出功率

2

⑴任意電路：Ptti=IU=IE-Ir=P總-P內(nèi)。

⑵純電阻電路:P出=>R=7^=Ej。

(R+r)(Rr)∣.

R

［做一做］情境自測

［教材情境］(人教版必修第三冊第IOl頁第3題)電鰻是一種放電能

力很強的淡水魚類,它能借助分布在身體兩側(cè)肌肉內(nèi)的起電斑產(chǎn)生電

流。某電鰻體中的起電斑并排成140行,每行串有5OOO個起電斑，

沿著身體延伸分布。已知每個起電斑的內(nèi)阻為0?25。，并能產(chǎn)生

0.15V的電動勢。該起電斑陣列一端在電鰻的頭部而另一端接近其

尾部,與電鰻周圍的水形成回路。

1.正誤辨析

(1)電動勢就是電源兩極間的電壓。(×)

⑵非靜電力做的功越多，電動勢就越大。(×)

⑶電路中外電阻越大,路端電壓越大。(√)

⑷電路中外電阻越大，電源輸出功率越大。(×)

2.電鰻的頭尾相當于兩個電極,能產(chǎn)生足以將人擊昏的電流,若電鰻

的頭尾放電輸出的電壓為741.7V,則電鰻周圍的回路中水的等效電

阻約為多少？

解析:一行起電斑的電動勢、內(nèi)阻分別為E=O.15X5000V=750

V,ro=O.25×5000Ω=l250Q,整個起電斑陣列的電動勢、內(nèi)阻為

E=750V,r=-r=-×1250Ω≈8.93。，電鰻放電時，首尾間的輸

140n140

出電壓即路端電壓為U=--R,代入數(shù)據(jù)解得，電鰻周圍的回路中水

R+r

的等效電阻約為800Ωo

答案:800Ω

提升關鍵能力突破考點

考√占∕???一*電路的動態(tài)變化分析

［想一想］提煉核心

1.總電阻變化的特點

(1)當外電路的任何一個電阻增大(或減小)時一，電路的總電阻一定增

大(或減小)。

(2)若開關的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時,電路的總電阻增大;若開

關的通、斷使并聯(lián)的支路增多時一，電路的總電阻減小。

(3)在如圖所示分壓電路中，滑動變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成,其中

一段R并與用電器并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)。A、B兩端的總電

阻與R申的變化趨勢一致。

R申R并

2.直流電路動態(tài)分析的三種常用方法

遵循“局部一整體一部分”的思路,按以下步驟分析:

程序

減小增大

法

U^=E-Ufy?U內(nèi)二/總r

最后

確定

結(jié)論

“串反”：指某一電阻增大（減?。r.,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的

法：

電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。ㄔ龃螅?/p>

“串

“并同”：指某一電阻增大（減?。r一,與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的

反

電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大（減?。?/p>

并同”

極限因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題,可將滑動變阻

法器的滑片分別滑至兩個極端，即電阻最大或電阻為零去討論

［悟一悟］典題例練

［例1］［電壓表、電流表示數(shù)的變化］（多選）如圖所示，圖中的四個電

表均為理想電表，閉合開關，當滑動變阻器滑片向右端移動時，下列說

法正確的是（AD）

R3

&

A.電壓表V,的讀數(shù)減小，電流表A1的讀數(shù)增大

B.電壓表Vi的讀數(shù)增大，電流表Al的讀數(shù)減小

C.電壓表V2的讀數(shù)減小，電流表A2的讀數(shù)增大

D.電壓表V2的讀數(shù)增大，電流表A2的讀數(shù)減小

解析:滑動變阻器滑片向右端移動,R變小,總電阻變小，總電流變大，

即電流表Al的讀數(shù)增大。內(nèi)電壓變大,L兩端電壓變大,并聯(lián)電路兩端

的電壓變小，即電壓表Vl的讀數(shù)減小，即R3兩端電壓變小,通過R3的

電流變小，即電流表A2的讀數(shù)減小。由于總電流增大,所以經(jīng)過另外一

個支路即經(jīng)過Rz的電流變大,Rz兩端電壓變大，即電壓表V2的讀數(shù)增

大，故A、D正確。

［例2］［閉合電路中華的分析］（2022?河北衡水模擬）（多選）在如圖

Δ/

所示的電路中，電源電動勢恒定、內(nèi)阻為r,R為定值電阻。閉合開關

S,理想電流表A、理想電壓表V1,V2、V3的示數(shù)分別用I、U,>U2

和員表示。當滑動變阻器Rz的滑片P向上滑動時.，四個理想電表的示

數(shù)都發(fā)生變化，電表示數(shù)變化量的絕對值分別用△1、ΔUl^△山和八

工表示。下列說法正確的是（BD）

A.牛不變,多變大B.

C等=LC*

解析:根據(jù)部分電路歐姆定律可得R尸勺警,Rz=華,RM丹,當滑動變

阻器的滑片P向上滑動時,R2減小,則牛不變,牛和牛均變小,故A、C錯

誤,B正確;根據(jù)閉合電路歐姆定律可得U3=E-Ir,所以等=r,故D正確。

ΔZ

方法點撥

電路動態(tài)分析的基本思路

“先總后分”一一先判斷總電阻和總電流如何變化。

“先干后支”一一先分析干路部分,再分析支路部分。

“先定后變”一一先分析定值電阻所在支路,再分析阻值變化的支路。

考點二閉合電路的功率及效率問題

［想一想］提煉核心

1.閉合電路的功率和效率

任意電路：P總=EI=P出+P內(nèi)

電源總功率純電阻電路：

P總=V(R+r)=今

______________________R+τ___________

電源內(nèi)部消耗的功率

Prt=Γr=P?-P出

任意電路：P出=UI=P總-P內(nèi)

電源的輸出功率純電阻電路：

________________R(R+r)2________________

P

任意電路：n=j?xιoo%=l><ιoo%

e

電源的效率P總

純電阻電路：η=-^-×100%

R+r

2.純電阻電路中P出與外電阻R的關系

2E

在純電阻外電路中，電源的輸出功率Pili=IR=-?=^2,作出P山

(R+r)空lL+4r

R

-R圖像,如圖所示。

由P出與外電阻R的關系圖像可知：

(1)當R=r時-，電源的輸出功率最大,為Pm=^o

4r

(2)當R>r時,隨著R的增大輸出功率越來越小。

(3)當R<r時,隨著R的增大輸出功率越來越大。

(4)當P出<P川時,每個輸出功率對應兩個不同的外電阻R.和R2,且

2

RlR2=r,因此需要注意題目可能出現(xiàn)多解的情況。

［議一議］深化思維

純電阻電路中外電阻越大,P出越大嗎?P出最大時，電源效率最高嗎？

提不：不是，當R=r時P出最大,此時效率為50%,不是最高。

［悟一悟］典題例練

［例3］［閉合電路的功率圖像問題］(多選)某同學將一直流電源的總

功率P八電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr和輸出功率PR隨電流I變化的圖線

畫在了同一坐標系中，如圖中的a、b、C所示。下列判斷正確的是

(ABD)

A.在a、b、C三條圖線上分別取橫坐標相同的A、B、C三點,這三點

的縱坐標一定滿足關系PA=PB+Pc

B.b、c圖線的交點與a、b圖線的交點的橫坐標之比一定為1：2,縱

坐標之比一定為1：4

C.電源的最大輸出功率Pn=9W

D.電源的電動勢E=3V,內(nèi)電阻r=lΩ

解析:在a、b、C三條圖線上分別取橫坐標相同的A、B、C三點，因為

直流電源的總功率PE等于輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr之和，

所以這三點的縱坐標一定滿足關系PA=PB+PC,故A正確；圖線C表示電

路的輸出功率與電流的關系圖像,很顯然,最大輸出功率小于3W,故C

錯誤；當內(nèi)電阻和外電阻相等時，電源輸出的功率最大，即為b、C圖線

的交點處的電流,其大小為戶哼,輸出功率的大小為a、b圖線的

交點表示電源的總功率PE和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr相等,此時只有電

源的內(nèi)電阻,所以此時電流的大小為與功率的大小為身,所以橫坐標

rr

之比為1：2,縱坐標之比為1：4,故B正確；當1=3A時,PR=O,說明外

電路短路,根據(jù)PE=EI知電源的電動勢E=3V,內(nèi)電阻r=γ=l。，故D

正確。

［例4］［電源最大輸出功率問題］（2022?廣東廣州模擬）如圖所示，

電源的電動勢為E=6V,內(nèi)阻r=l。，保護電阻Ro=4Q,ab是一段粗

細均勻且電阻率較大的電阻絲,總阻值為10。，長度1=1m,橫截面

積為0?2cm?。下列說法正確的是（C）

°b

A.當電阻絲接入電路的阻值為1。時，電阻絲的功率最大

B.當電阻絲接入電路的阻值為4。時,保護電阻的功率最大

C.電源效率的最小值為80%

D.電阻絲的電阻率為IXlO4ω.m

解析:根據(jù)推論，當外電阻與電源內(nèi)阻相等時，電路的輸出功率最大。

將保護電阻等效為內(nèi)阻,當電阻絲接入電路的阻值為5。時，電阻絲

的功率最大,選項A錯誤；電路中電流越大,保護電阻的功率越大,當

電阻絲接入電路的阻值為0時,保護電阻的功率最大,選項B錯誤;外

電阻越小，電源效率越小，當電阻絲接入電路的阻值為0時，電源效率

的最小值為80%,選項C正確；根據(jù)電阻定律R=p?代入數(shù)據(jù)可得電阻

絲的電阻率為P=2X1（Γ'。?m,選項D錯誤。

『方法點撥.....................

等效電源

把含有電源、電阻的部分電路等效為新的“電源”，其“電動勢”“內(nèi)

阻”如下：

⑴兩點間斷路時的電壓等效為電動勢E'。

⑵兩點間短路時的電流等效為短路電流I短'，等效內(nèi)電阻r，=魯。

1%

常見電路等效電源如下:

r'嚅

(Rι+r)R2

Λ∣÷Λ2+r

考點三含電容器電路的分析

［想一想］提煉核心

1.電路簡化

把電容器所在的支路穩(wěn)定時視為斷路,簡化電路時可以去掉,求電荷

量時再在相應位置補上。

2.電容器的電壓

⑴電容器所在的支路中沒有電流,與之串聯(lián)的電阻兩端無電壓,相當

于導線。

(2)電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。

3.電容器的電荷量及變化

(1)電路中電流、電壓的變化可能會引起電容器的充、放電。若電容

器兩端電壓升高，電容器將充電;若電壓降低，電容器將通過與它連接

的電路放電。

⑵如果變化前后極板帶電的電性相同,通過所連導線的電荷量為

IQ∣-Q2I；

⑶如果變化前后極板帶電的電性相反,通過所連導線的電荷量為

Ql+Qso

［悟一悟］典題例練

［例5］［電路穩(wěn)定時電容器的分析］（2023?河北邯鄲模擬）如圖所示，

電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=lΩ,Ro=3Ω,R1=7.5Ω,R2=3Ω,R3=2Q,

電容器的電容C=2μFo開始時開關S處于閉合狀態(tài),則下列說法正

確的是（D）

A.開關S閉合時，電容器上極板帶正電

B.開關S閉合時，電容器兩極板間電勢差是3V

C.將開關S斷開,穩(wěn)定后電容器極板所帶的電荷量是3.6×10^6C

D.將開關S斷開至電路穩(wěn)定的過程中通過R。的電荷量是9.6×10^6C

解析:開關S閉合時的等效電路圖如圖甲所示，電容器C兩端電壓等于

R,兩端電壓U3,已知總電阻R=（∏+r=4Ω,由閉合電路歐姆定律

R2+R3+R1

可知干路電流1=^=1.5A,路端電壓U=E-Ir=4.5V,貝!jU3=-^U=1.8V,

RR2+R3

此時電容器所帶電荷量Q=CU3=3.6×106C,且上極板帶負電,下極板帶

正電,故A、B錯誤;開關S斷開時的等效電路圖如圖乙所示，電容器C

兩端電壓等于R?兩端電壓U,此時U=―-—R=3V,電容器所帶電荷

22R2+R3+r2

h

量Q2=CU2=6×10C,且上極板帶正電,下極板帶負電,故通過RO的電荷

6

量Q=QI+Q2=9.6×10C,故C錯誤,D正確。

［例6］［電壓變化引起的電容器變化］（2022?江蘇南通模擬）如圖所

示,R、R2為定值電阻,C為電容器。閉合開關S,在滑動變阻器R的滑

片向上滑動過程中（A）

A.電阻R中有向下的電流

B.通過電阻Rl電流增大

C.滑動變阻器R兩端的電壓變小

D.電容器C極板所帶電荷量變小

解析：閉合開關S,在滑動變阻器R的滑片向上滑動過程中，滑動變阻

器接入電路的阻值增大,則電路總電流減小，即通過電阻R,的電流減

小,故B錯誤;根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知滑動變阻器R兩端的電壓變大，

所以電容器C兩端電壓增大,根據(jù)Q=CU可知電容器C極板所帶電荷量

變大，即電容器將充電,根據(jù)電路連接方式可知電容器上極板帶正電，

所以電阻Rz中有向下的電流,故A正確,C、D錯誤。

考點四電源U-I圖像的理解和應用

［想一想］提煉核心

兩類UT圖像的比較

項目電源的UT圖像電阻的U-I圖像

圖形

。：______k_OI_______

圖像表述的

電源的路端電壓與電路中電阻兩端電壓與流過電

物理量的關

電流的關系阻的電流的關系

系

(1)與縱軸交點表示電源電

圖線與坐標動勢E。過坐標軸原點,表示沒有

軸交點(2)與橫軸交點表示電源短電壓時電流為零

路電感_________________

表示電阻大小(電阻為純

圖線的斜率-r(r為內(nèi)阻)

電阻時)

圖線上每一

點坐標的乘表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率

積Ul

圖線上每一

表示外電阻的大小,不同點每一點對應的比值均表

點坐標的比

對應的外電阻大小不同示此電阻的阻值大小

值肯

［悟一悟］典題例練

［例7］［兩類UT圖像的辨析］(2022?北京朝陽區(qū)一模)如圖甲所示

的電路中，R1為定值電阻,Rz為滑動變阻器,各電表均為理想電表。在a、

b兩點間接入一個內(nèi)阻不可忽略的電源后,調(diào)節(jié)R2o關于圖乙中電壓

表％、V2的示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化的圖像,下列說法正確的是

(C)

2∕03kM)

②③

乙

A.只有①是合理的B.只有②是合理的

C.只有③是合理的D.①③是合理的

解析:設電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,根據(jù)閉合電路歐姆定律得

E=Ir+I(R,+R2)=I(r+Rι)+U2,則U2=-(R1+r)I+E,而U1=IR1,故％、V?對應

的U-I圖線的斜率絕對值分別等于R、Rl+r,可得電壓表V2的U-I圖

線的斜率絕對值大于V1的U-I圖線的斜率絕對值,故C正確。

［例8］［兩類UT圖像的綜合］(2022?浙江金華模擬)如圖連接電動

機的電路，閉合開關，當滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端的整個

過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示，已知

當電流小于0.2A時,電動機不會發(fā)生轉(zhuǎn)動,若不考慮電表對電路的影

響，則(D)

R

A.該電動機的內(nèi)阻為2Ω

B.該電路中電源的電動勢為3.4V

C.此電路中，電動機的最大輸出功率為0.9W

D.若電動機能轉(zhuǎn)動，需要調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值小于12Ω

解析：當電流小于0.2A時，電動機不會發(fā)生轉(zhuǎn)動,為純電阻元件,則該

電動機的內(nèi)阻為吟上Q=4Q,選項A錯誤;根據(jù)E=IVIr,將題

0.2-0.1

圖乙上方的直線部分的兩坐標代入方程解得該電路中電源的電動勢

為E=3.6V,r=2Q,選項B錯誤;此電路中，電動機的最大輸出功率為

2

P=IUl-I?0.3WX3-0.3×4W=O.54W,選項C錯誤；當電動機兩端電

壓超過UJ=O.8V時電動機開始轉(zhuǎn)動,此時電路中的電流為J=0.2

A,則由電路可知E=UJ+「（R+r）,解得R=12。，即若電動機能轉(zhuǎn)動,

需要調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值小于12Q,選項D正確。

Γ方法點撥.........................

利用兩種圖像解題的基本方法

利用電源的U-I圖像和導體的UT圖像解題,無論導體的U-I圖像是

線性還是非線性,解決此類問題的基本方法是圖解法，即把電源、導體

的U-I圖像畫在同一坐標系中，圖像的交點即導體的“工作點”，導體

的電壓和電流可求,其他的量也可求。

考點五電路故障分析

［想一想］提煉核心

1.故障特點

⑴斷路特點:表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零。

⑵短路特點:用電器或電阻發(fā)生短路,表現(xiàn)為有電流通過電路但用電

器或電阻兩端電壓為零。

2.檢查方法

電路中接有電源,開關閉合,如果兩點間電壓表示數(shù)為

電壓表

零,則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路,或并聯(lián)路段短

檢測

路

電路中接有電源,開關閉合,用電流表測量各部分電路

電流表上的電流,通過對電流值的分析,可以確定故障情況和

檢測位置。在使用電流表檢測時,一定要注意電流表的極性

和量程

電路中切斷電源的前提下,某兩點間測量值很大時",表

歐姆表

示其間存在斷路；當測量值很小或為零時,表示其間存

檢測

在短路

將整個電路劃分為若干部分,然后逐一假設某部分電路

假設法發(fā)生某種故障,運用閉合電路或部分電路的歐姆定律進

行推理

［悟一悟］典題例練

［例9］［斷路故障］如圖所示,燈泡L、Lz原來都正常發(fā)光，由于故障

兩燈突然熄滅，（假設電路中僅有一處故障）下列說法正確的是

（C）

b----C=）----?d

A.將多用電表的電壓擋并聯(lián)在ac兩端,示數(shù)為0,說明ac間斷路

B.將多用電表的電壓擋并聯(lián)在cd兩端,有示數(shù),說明cd間完好

C.將多用電表的電壓擋并聯(lián)在ad兩端,有示數(shù);并聯(lián)在ac兩端,示數(shù)

為0,說明Cd間斷路

D.斷開S,將L拆下,使用多用電表歐姆擋，調(diào)零后將紅、黑表筆連接

在L兩端,如果指針不偏轉(zhuǎn),說明L完好

解析:將多用電表的電壓擋并聯(lián)在ac兩端,示數(shù)為0,說明除ac段以

外的其他部分有斷路,A錯誤;將多用電表的電壓擋并聯(lián)在cd兩端,有

示數(shù),說明多用電表與電源形成的回路完好,Cd間斷路,B錯誤;將多

用電表的電壓擋并聯(lián)在ad兩端,有示數(shù),說明多用電表與電源形成的

回路完好,ad間有斷路,并聯(lián)在ac兩端,示數(shù)為0,說明cd間斷路,C

正確；斷開S,將L拆下,使用多用電表歐姆擋,調(diào)零后將紅、黑表筆連

接在L兩端,如果指針不偏轉(zhuǎn),說明L斷路,D錯誤。

［例10］［短路故障］（2022?上海崇明區(qū)模擬）如圖，電源內(nèi)阻不能忽

略，電流表和電壓表均為理想電表。若發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變小，電壓表示

數(shù)為零,則可能的故障是（B）

A.R斷路B.R∣短路

CR2斷路D.R2短路

解析:若R斷路,外電阻增大,路端電壓增大,則電流表示數(shù)變大,不符

合題意，故A錯誤;若R1短路,外電阻減小,路端電壓減小,通過R3的電

流減小,則電流表示數(shù)減小，由于Rl短路,測R1的電壓表示數(shù)變?yōu)榱悖?/p>

均符合題意，故B正確;若兄斷路,外電阻增大,路端電壓增大，則電流

表示數(shù)變大,不符合題意，故C錯誤;若Rz短路,外電阻減小,路端電壓

減小,通過R3的電流減小，則電流表示數(shù)減小，設電阻Rl和R3的總電流

為A,總電流增大,通過L的電流減小,則L增大,而通過R3的電流減

小，因此通過Rl的電流增大，電壓表示數(shù)變大,不符合題意，故D錯誤。

訓練學科素養(yǎng)限時鞏固

.基礎題組夯基

1.某電路如圖所示，已知電池組的總內(nèi)阻r=l。，外電路電阻R=5Q,

理想電壓表的示數(shù)U=3?OV,則電池組的電動勢E等于（B）

A.3.OV

B.3.6V

C.4.OV

D.4.2V

解析：由于電壓表的示數(shù)為路端電壓,而U=IR,貝UI=*0.6A,由閉合電

R

路歐姆定律可得E=I(R+r)=O.6×(5+l)V=3.6V,故選項B正確。

2.(2022?廣東汕頭檢測)如圖甲所示,用充電寶為一手機電池充電，

其等效電路如圖乙所示。在充電開始后的一段時間t內(nèi)，充電寶的輸

出電壓U、輸出電流I可認為是恒定不變的,設手機電池的內(nèi)阻為r,

則時間t內(nèi)(D)

手

機

電

池

充電寶

甲乙

A.充電寶輸出的電功率為UI+I2r

B.充電寶產(chǎn)生的熱功率為Ir

C.手機電池產(chǎn)生的焦耳熱為"t

r

D.手機電池儲存的化學能為UIt-I2rt

解析:充電寶輸出的電功率為P=UL故A錯誤;充電寶的內(nèi)阻未知,所

以無法判斷充電寶產(chǎn)生的熱功率,故B錯誤;U是充電寶的輸出電壓,

不是手機電池的內(nèi)電壓,所以不能用匕t計算手機電池產(chǎn)生的焦耳熱,

r

其焦耳熱應為Q=Frt,故C錯誤;充電寶輸出的電能一部分轉(zhuǎn)化為手機

電池儲存的化學能，一部分轉(zhuǎn)化為手機電池產(chǎn)生的焦耳熱，故根據(jù)能

量守恒定律可知手機電池儲存的化學能為E=UIt-I2rt,故D正確。

3.（多選）某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的

發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在同一坐標系內(nèi)，如圖所示,根據(jù)

圖線可知（CD）

A.反映Pr變化的圖線是a

B.電源電動勢為8V

C.電源內(nèi)阻為2Ω

D.當電流為0.5A時,外電路的電阻為6Ω

解析：電源的總功率PE=IE,功率與電流成正比，由Pr=Pr知電源內(nèi)部的

發(fā)熱功率與電流的平方成正比,A錯誤;直流電源的總功率PR=IE,P-I

圖像的斜率等于電動勢E,則有E=γ=∣V=4V,電流為2A時電源的總

功率與發(fā)熱功率相等,則根據(jù)Pr=I21.可得「專吟Ω=2。，當電流為

0.5A時?,根據(jù)閉合電路歐姆定律I=-7可得出外電路電阻為6。，故

r+R

B錯誤,C、D正確。

4.（2022?廣東潮州期末）如圖所示的電路，電源內(nèi)阻不可忽略，閉合

開關S后（A）

A.電流表的示數(shù)增大

B.電流表的示數(shù)減小

C.電壓表的示數(shù)不變

D.電壓表的示數(shù)增大

解析：閉合開關后,外電路電阻變小，則總電阻減小，電路中總電流增

大，即電流表示數(shù)增大,故A正確,B錯誤；電路中總電流增大,則電源

的內(nèi)電壓增大,則由U=ETr可知,路端電壓減小,故電壓表示數(shù)減小,

故C、D錯誤。

5.（多選）某學生做研究串聯(lián)電路電壓特點的實驗時一,接成如圖所示的

電路,接通S后,他將電壓表的紅、黑表筆并聯(lián)在A、C兩點間時一，電壓

表讀數(shù)為U;當并聯(lián)在A、B兩點間時一，電壓表讀數(shù)也為U;當并聯(lián)在B、

C兩點間時一，電壓表讀數(shù)為零,故障的原因可能是（AD）

------11~σ?----

4，，

-CZl-~?—CZl-?

RiBR2c

A.AB段斷路B.BC段斷路

C.AB段短路D.BC段短路

解析：由題意可得UAB=UAC=U,說明由A、B分別至電源的線路均已接通。

若BC段完好,則AB段斷路;若BC段短路,則AB段可能斷路,也可能完

好。又由題述得UBC=O,因而可能AB段斷路,或BC段短路,也有可能出

現(xiàn)兩者同時發(fā)生的情況,故選A、Do

6.如圖所示的電路中，R為定值電阻,Rz為光敏電阻（光照越強電阻越

?。?，C為電容器，電源內(nèi)阻不可忽略。閉合開關后，當光照增強時，下

列說法正確的是（A）

Ri^~CRz少

LLTl~~?

A.電源的效率降低

B.電流表的示數(shù)減小

C.Rl的電功率減小

D.電容器兩端電勢差減小

解析：閉合開關后，當光照增強時,光敏電阻R的阻值減小，電源輸出

電流增大，電流表示數(shù)增大,選項B錯誤；由P=I2R可知,R的電功率增

大,選項C錯誤;Rl兩端電勢差增大，電容器兩端電勢差增大,選項D錯

誤；由于電源輸出電流I增大，電源內(nèi)阻消耗的電功率Fr增大，內(nèi)電

壓增大，導致電源外電路電壓U減小，由n=2xιoo%=g><ιoo%可知，電

源的效率降低,選項A正確。

7.（2022?上海模擬）如圖所示，電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,R。、R為

定值電阻,Rz為滑動變阻器。閉合開關K,將變阻器滑片向右緩慢滑動

過程中，△!；、分別表示電壓表和電流表與初始示數(shù)的變化量,則

△U與AI的比值當將（A）

Δ/

A.不變B.變大

C.變小D.先變大后變小

解析:根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得U=E-1（普），則可得當=-普,則

R（）+rΔ/R（）+r

R2滑片滑動過程中，比值保持不變。故選A。

8.圖甲為某元件R的U-I特性曲線,把它連成圖乙所示電路。已知電

源電動勢E=5V,內(nèi)阻r=1.0。，定值電阻R0=4Ωo閉合開關S

后,求：

⑴該元件的電功率；

⑵電源的輸出功率。

解析：（1）設非線性元件的電壓為U,電流為I,由歐姆定律得U=

E-I（R°+r）,代入數(shù)據(jù)得U=5-5I,畫出U=5-5I圖線如圖，

兩圖線交點坐標為(0.4,3.0),

該元件的電功率PR=Ul=3.0X04W=l.2W0

⑵電源的輸出功率

2

P=PRO+PR=ΓR0+PR=0.4×4W+1.2W=I.84Wo

答案：(1)1.2W(2)1.84W

.創(chuàng)新題組提能

9.如圖所示,R為定值電阻,Rz為變阻器,E為電源電動勢,r為電源內(nèi)

阻，以下說法中正確的是（C

居凡

A.當Rl+R2=r時,Rz獲得最大功率

B.當R,=R2+r時，R1獲得最大功率

C.當R2=O時,Rl上獲得最大功率

D.當R2=O時，電源的輸出功率最大

解析:將Rl等效為電源內(nèi)阻,R?上的功率為電源的輸出功率，當外電阻

變化時，電源的輸出功率隨外電阻的變化而變化,當外電阻等于內(nèi)阻，

即R2=Rl+r時,輸出功率最大，即R2上的功率最大,故選項A錯誤;對電

路中的定值電阻R1,